Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Можно использовать и обратный только что описанному метод. Для этого следует расположить на месте губок штангенциркуля непрозрачный клин (или конус); если продвигать его перед глазом, то всегда можно найти такое положение клина, при котором за пределы его тени выступают вверх и вниз первые бахромки светлого пятна внефокального изображения точки. Зная поперечник клина в этом месте, мы тем самым определяем величину действующего отверстия глаза йг.
Наконец, можно заменить штангенциркуль или непрозрачный клин растром с интервалом между штрихами около 1 мм и с толщиной штрихов около 0.15 мм. Проекция этого растра на сетчатке позволит измерить диаметр зрачка йг в масштабе растра и, кроме того, обнаружить неравенство (дисторсию) масштабов для центральных и периферических частей внефокального пятна. Последнее явление обусловлено сферической аберрацией глаза, которая может быть не только обнаружена, но и измерена таким способом.
Рис. 48 поясняет три рекомендуемых метода измерения диаметра с1т и те картины, которые при этом видны.
Третий метод (метод растра) имеет то преимущество перед первыми двумя, что для отсчета величины йт при нем не нужно включать света и тем нарушать адаптацию глаза: этот отсчет глаз читает практически в полной темноте, на самой картине внефокального изображения точки.
Наблюдатель, изучивший внефокальную картину неоднород-ностей своего хрусталика, может и без всякого измерительного прибора оценивать, хотя и грубо, величину с1г по появлению и исчезновению тех или иных характерных деталей на картине внефокального пятна.
Возвращаясь к рис. 46, виг, заметим, что им,соответствовало действующее отверстие глаза с1г=6.2 мм, что было установлено описанным выше способом измерения. Теперь мы можем снабдить рис. 46, виз масштабами; у первого рисунка будет два различных масштаба для вертикального и горизонтального направлений;
140
у второго рисунка практически будет один общий масштаб, причем поперечники пятен в любых направлениях должны быть приравнены 6.2 мм, так как зрачок имеет круглую форму; овальная же форма внефокальных пятен объясняется астигматизмом глаза.
Строго говоря, для любого центрального сечения рисунков масштабы непостоянны, как мы|видели, из-за сферической аберрации глаза. Так, например, центральные части рис. 46, г изобра-
Рис. 48.
жаются в более мелком масштабе, а периферические — в более крупном; для рис. 46, д имеет место обратная дисторсия масштаба. На рис. 48, в, а затем и на рис. 49 приближенно учтена такая дисторсия масштаба.
Теперь появляется возможность приблизительно оценить протяженность неоднородных участков по протяженности сгустков света на рис. 46, в, г и 48, в, снабженных масштабами.
Изобразим на рис. 49, а приближенно профиль фронта деформированной волны вдоль сечения, проходящего через центр картины рис. 48, в. Мы видим, что среднее расстояние между гребнями волны близко к 1 мм, т. е. что протяженность местных неодно-родностей хрусталика близка к 1 мм.
141
Когда действующее отверстие глаза больше 1 мм, волновые аберрации пучка, строящего изображение на сетчатке, если и меньше пт&ХУ то ненамного. Если же действующее отверстие глаза меньше 1 мм, то даже при Гзначительной аберрации &шах может оказаться, что й°швх рис. 45 не превышает четверти волны; изменения же положения фокуса глаза при перемещении зрачка с гребня волны на ее впадину компенсируются аккомодацией глаза.^Поэтому, чтобы получить в глазу отчетливое дифракционное изображение^ точки, необходимо задиафрагмировать глаз до диаметра1 м'е'н ь ш е 1 мм. При диаметре зрачка 1 мм уже чувствуется ^дифракционная картина изображения, но дифракционные кольца разорваны,''дифракционные минимумы неравны
1__
^мМУ^д 1Д1111Ь
Масштаб
Н-1-1-
1 0 1
Масштаб -1-
3 мм О
4 мм
Рис. 49.
нулю, а дифракционные диски не имеют круглой формы. Все это говорит о том, что при <2Г порядка 1 мм волновые аберрации пучка, по-видимому, близки к Х/2—ЗХ/4.
Мы будем не слишком далеки от истины, и опыт это подтверждает, если скажем, что вполне отчетливое дифракционное изображение точки с правильной формой дифракционных колец глаз видит лишь тогда, когда он задиафрагмирован до <^»0.7 мм, так как в этом случае, по-видимому, волновые аберрации /г°тах приближаются к четверти волны.
По этой же причине, как будет показано в дальнейшем, при визуальных наблюдениях, требующих достаточно полного выявления разрешающей силы объектива, следует применять окуляр со зрачком выхода <2»0.7 мм или, иначе говоря, разрешающее увеличение ?07.
Но все это так, если зрачок выхода й проектируется на центр глазного зрачка, т. е. если пучок проходит через центральную область хрусталика, а не через его периферию.
На рис. 49, б приближенно изображен профиль волны вдоль сечения по хорде, близкой к периферии пятен рис. 46, г и 48, в. Здесь гребни волны расположены значительно теснее и среднее расстояние между ними не более 0.7 мм. Поэтому условие види-
142
мости дифракционного изображения значительно ухудшается при переносе выходного зрачка с центра хрусталика на его периферию. Для такого наблюдения — а оно всегда возможно хотя бы в силу дрожания головы наблюдателя — следует применять зрачок выхода не порядка ^=0.7 мм, а порядка е^-0.5 мм, что вполне подтверждается практикой.
